船用多功能无线传感器网络的设计与应用

针对长江航道局数字机务的改造需求,提出并设计了一种船用多功能传感器网络系统。该传感器网络系统由多个舱室基站以及多种无线功能节点构成,其不仅可以无线采集船舶设备的状态信息,而且可以完成船舶人员的动态定位监测。各个舱室基站之间通过RS485通信总线实现信息互联,克服了船体金属结构对无线信号的屏蔽效应。试验结果表明,所设计多功能船舶传感器网络可以在相关航道维护船舶上推广应用。     

拖轮系柱拖力双参数无线测试技术研究

船舶拖力是船舶（特别是拖轮）性能评价的重要指标之一，但是拖轮的拖力性能测试和评价技术一直没有提高，在一定程度上，制约了拖轮拖带能力的合理配置和科学利用。目前对系柱拖力评价主要依据对拖力信号的采集数据，而主机转速数据主要是通过高频无线电进行通报，因而拖力测试方法存在完整性和精度不足的问题。文中通过对双参数（拖轮拖力和主机转速）测试和无线传输等方面技术的研究，实现拖轮系柱拖力双参数无线测试技术在拖轮系柱拖力测量方面的实用性和精确性。     

电脑智能检测系统在船舶主机上的应用

该文介绍一种智能型船舶主机电脑检测系统,该系统可以对船舶主机的性能测试中的转速、油耗、油压、水温、油温、扭矩、排温等多种物理参数进行自动采集显示.一次可同时测试多个工况.为轮机管理人员提供了检测精度高、速度快且劳动强度低的智能化设备.     

船舶机舱自动检测系统中虚拟数字示波器的设计

为了提高船舶机舱检测的自动化程度,本文以数字信号处理芯片、复杂可编程逻辑器件和USB接口芯片为核心硬件,设计了一个虚拟数字示波器,用于检测和显示船舶机舱内油压、油温、水温、转速等参数。该数字示波器由信号调理与A/D变换、逻辑控制、数据处理等电路组成,实验表明达到了预期的检测目的。该设备通过USB总线与主机相连接,功能的加载和更新由软件实现,因而具有灵活、实时、多功能等优点。     

船舶无线传感网络安全态势异常检测方法

为了更好保障船舶航行安全,避免船舶航行过程中常见的无线传感网络异常导致的船舶航行过程中信号网络信息处理效果不佳的问题,对船舶无线传感网络安全态势异常检测方法进行研究。通过对无线传感网络安全信息进行采集分类,实现对船舶网络信号特征的实时检测和提取。根据检测结果进行无线传感网络安全异常数据的修正,提高船舶网络运行安全。实验证实,船舶无线传感网络安全态势异常检测方法在实际应用过程中具有更高的准确性,可以更好实现对复杂船舶网络数据异常区域进行快速检测和修正的研究目标,从而更好地提高船舶航行安全效果。     

船舶机电设备振动信号数据采集系统

为了提高船舶机电设备振动信号数据采集系统的整体性能,提出船舶机电设备振动信号数据采集系统设计。以无线检测为基础,设计数据采集系统结构和船舶机电设备振动信号数据采集卡,完成系统的硬件设计;通过剔除影响系统运行参数,计算了船舶机电设备振动信号数据采集参数,结合振动信号采集原理,设计了船舶机电设备振动信号数据采集程序,完成系统的软件设计,实现了船舶机电设备振动信号数据的采集。实验结果表明,提出的数据采集系统可以提高船舶机电设备振动信号数据采集精度,缩小数据采集时间,提高数据采集效率。     

基于前馈式神经网络的船舶电机转速信号采集系统

由于受到网络延迟问题的影响,当前采集系统普遍存在相同时间序列上采集值与实际值存在一定的偏差问题,导致采集到的信号准确性受到严重影响。针对上述问题,设计基于前馈式神经网络的船舶电机转速信号采集系统。该系统以霍尔轮速传感器作为现场电机转速采集设备,并通过调理电路,调理电机转速信号。当电机转速信号通过单片机传输时,通过设计的基于前馈式神经网络的延迟补偿器补偿后,将电机信号发送到接收端,完成整个采集系统工作。结果表明:所设计系统应用下,经过补偿,相同时间点上,船舶电机转速采集值与实际值偏差减少,采集到的信号准确性提升,达到了研究目标。     

PLC在船舶主机控制系统开发中的应用

中国是船舶制造大国,实现船舶主机控制系统的国产化以及品牌化对于保证我国船舶制造业的竞争力至关重要。本文提出一种基于PLC的船舶主机控制系统实现方案,对船舶主机的结构及工作原理进行了分析,使用PID的控制方法对船舶主机进行控制,设计了系统的整体结构,并对重点硬件设备进行选型,可以同时完成512个模拟量的采集,因而完全满足现代船舶主机控制要求。最后对PLC的软件流程进行了设计。系统具有良好的稳定性及可靠性。     

一种基于LoRa的船舶机舱数据采集系统

面向运营船舶机舱监测系统技术改造需求,设计一种基于LoRa(Long Range Radio)的数据采集系统.通过无线传感器和边缘计算获取舱室内各设备的状态信息,基于LoRa网关汇集并存储无线网络数据,实现对船舶机舱设备状态信息的采集,并设计上位机软件对数据进行管理分析.该系统设计为机舱监测提供了一种通用的低成本数据采集解决方案.     

PLC在主轴扭矩转速信号采集中的应用

随着船舶动力系统的增强,主轴扭矩转速的异常变动会造成船舶的有害振动,从而影响航行的稳定性。通过对船舶主轴扭矩转速及振动数据采集,可以跟踪分析数据的异常原因、确定船舶振动能量及危害。本文以PLC为主控制器,设计一种实时船舶主轴扭矩转速及振动信号采集设备,实现了从低频至高频的全频段转速及振动高分辨率数据采集。     

机舱监测报警系统研制

该文介绍了新研制的面向大型高附加值液货船的机舱监测报警系统的结构、工作原理、监测点的分布，以及下位机信号采集与上位机图形显示组态监控系统等。     

基于ADRC的船舶主机控制器设计与仿真研究

船舶主机速度控制系统由于具有典型的非线性和不确定性特性,并受到调速器执行能力的约束以及风、浪、流等的干扰,使得主机速度控制器的设计非常困难。该文给出了带有船舶主机速度控制非线性数学模型以及海浪扰动数学模型,对自抗扰控制(ADRC)原理进行了简要介绍;设计了船舶主机ADRC控制器。仿真结果表明:该控制器对于船舶主机的非线性、参数不确定性、环境不确定性以及控制对象的模型变化均有较强的鲁棒性;速度切换控制过程快速、平滑,油门调整小,可以实现高精度的速度控制。     

基于3G技术的船舶远程监测系统

目前常规的基于GSM和GPRS的无线通信技术由于其传输速度问题,在内河船舶远程监测上的应用受到限制.结合正在推广的3G技术,将其很好地应用到船舶的远程监控系统中,解决了目前基于GSM和GPRS无线信息传输所存在的传输量不足的缺点.介绍了基于3G的船舶远程监测和故障诊断系统的总体结构、船用TD-SCDMA系统的构成、TD-SCDMA信道的估计、上下行链路容量的估测以及软件的设计,这也使图像和声音这些反映船舶营运状态的重要信息真正应用到船舶远程监测系统中,极大地提高了船舶监测及故障诊断的准确性.     

某型船主机遥控系统典型故障分析

某船航行过程中,遥控工况下主机偶发性出现转速波动,转速测量板上的转速值与机旁仪表上的转速值偏差较大,影响船舶航行安全。文章通过梳理遥控系统转速控制指令的信号走向,对主机闭环调速系统进行分析检查、排除故障,形成了典型故障的诊断方法,为后续同类系统的检修和故障排除提供参考。     

重载情况下船舶及主机加速问题分析

针对目前一些船舶在恶劣海况下遇到的加速问题，以及通过转速禁区时间过长的问题，从螺旋桨匹配和主机内部设计两方面进行原因分析。围绕转速禁区功率裕度，结合相关案例，从轻螺旋桨裕度、转速禁区及MAN主机输出扭矩能力等方面入手，提出改进措施。     

船舶智能化信息系统的探讨

探讨了船舶智能信息管理系统的框架结构和组成方法。该智能系统在目前海上单船的自动化系统的基础上,主要由基于智能的航海、机舱和货运监控等几个主要的子系统联合而成。在智能信息处理方法方面,研究了基于数据融合(DF)和数据挖掘(DM)的知识发现方法,对驾驶、机舱和货运监控等智能信息系统的几个主要子系统的信息进行集成管理与综合处理。     

21000t多用途船的球首设计及尾部节能装置试验

２１０００ｔ多用途船是上海远洋公司在南美洲航线上的定期班船，根据航程、船只数量、航班期的综合分析，要求船舶在主机输出功率７２３９．７５ｋＷ，含有１５％海上功率储备时，航速达到１６．５ｋｎ。为达到船东提出的先进航速指标，进行多次球首设计及尾部前置导管舵球的优化试验。介绍其设计思想及试验结果。     

内河电力推进船功能区振动响应分析

船舶总是会因其动力源、推进器、波浪以及其他外部激励的作用而产生振动,甚至有害振动。文章通过有限元方法对某电力推进内河船不同功能区结构进行螺旋桨和主机激励作用下的振动响应计算,对比螺旋桨和主机激励作用下不同功能区的振动响应,并判断振动产生的速度及加速度幅值是否符合CCS相关规定的要求。结果表明,在螺旋桨激励作用下,不同功能区振动响应远大于主机激励作用下的振动响应,电力推进装置所产生激振力对电力推进船舶的振动几乎没有影响。由此,对电力推进系统助推的船舶振动计算分析及该类船的设计提供一定的参考。     

S7-200 PLC高速计数器在电子调速器仿真训练器中的应用

高速计数器的主要功能就是对主机实际转速反馈进行测量,这是电子调速器的一项重要功能,因为主机实际转速反馈测量的准确与否直接关系到保证主机转速稳定,保证主机运行的安全.重点介绍了S7-200PLC高速计数器.在开发研制中发现,采用S7-200 PLC高速计数器可以非常准确地对主机实际转速反馈进行测量,而且硬件实现非常简单,价格也比较低,具有很大的实船应用价值.     

一种太阳能游览船舶无线监控管理系统的实现

针对以太阳能作为主要能源的太阳能游览船舶,为了更好实现船舶综合电力推进系统设备管理和监控,采用无线传输模块DTU,结合了现代移动通信技术,开发了基于Delphi的无线监控管理系统。主要介绍太阳能船舶综合电力推进系统结构,分析系统无线监控要求,以PLC为主控制器设计了无线监控系统的拓扑结构以及软硬件开发。实验结果证明了无线监控管理系统能够实现太阳能船舶实时数据的监测与管理,使得太阳能船舶运营更加趋于安全化、合理化、智能化和高效能化。